(57)【要約】【課題】面と面との間で導通不良の生じない目視検査用複合ミラープリズムを提供する。【解決手段】ミラープリズム１は、互いに稜で分けられた複数の面を有する立体形の基材からなり、鏡面反射性を有する二以上の光学機能面５と、導電性を有する一以上の非光学機能面６とを含む。光学機能面５は、導電性を有する反射膜が成膜されており、目視検査の対象となる部品２に対面してその鏡像３を写し出す。非光学機能面６は、稜を介して光学機能面５と電気的に導通する導電膜が形成されており、光学機能面５の帯電を抑えて部品２の静電破損を防止する。光学機能面５に対して導電性を有する反射膜を成膜する際、稜をまたいで隣接する非光学機能面６にも同時に反射膜を成膜し、以って光学機能面５と非光学機能面６との間の導通を確実化する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに稜で分けられた複数の面を有する立体形の基材からなり、
前記複数の面は、鏡面反射性を有する二以上の光学機能面と、導電性を有する一以上の非光学機能面とを含み、
前記光学機能面は、導電性を有する反射膜が成膜されており、目視検査の対象となる部品に対面してその鏡像を写し出し、
前記非光学機能面は、該稜を介して該光学機能面と電気的に導通する導電膜が形成されており、該光学機能面の帯電を抑えて該部品の静電破損を防止可能な目視検査用複合ミラープリズムであって、
前記光学機能面に対して該導電性を有する反射膜を成膜する際、該稜をまたいで隣接する該非光学機能面にも同時に該反射膜を成膜し、以って該光学機能面と非光学機能面との間の導通を確実化することを特徴とする目視検査用複合ミラープリズム。
【請求項２】
前記非光学機能面は、該反射膜に重ねて該導電膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の目視検査用複合ミラープリズム。
【請求項３】
前記反射膜と導電膜は、Ａｌ，Ａｕ及びＣｕから選択された金属の蒸着により成膜されていることを特徴とする請求項１記載の目視検査用複合ミラープリズム。
【請求項４】
前記立体形の基材は、樹脂により一体成形されていることを特徴とする請求項１記載の目視検査用複合ミラープリズム。
【請求項５】
互いに稜で分けられた複数の面を有する立体形の基材からなり、前記複数の面は、鏡面反射性を有する二以上の光学機能面と、導電性を有する一以上の非光学機能面とを含み、前記光学機能面は、導電性を有する反射膜が成膜されており、目視検査の対象となる部品に対面してその鏡像を写し出し、前記非光学機能面は、該稜を介して該光学機能面と電気的に導通する導電膜が形成されており、該光学機能面の帯電を抑えて該部品の静電破損を防止可能な目視検査用複合ミラープリズムの製造方法において、
前記光学機能面に対して該導電性を有する反射膜を成膜する際、該稜をまたいで隣接する該非光学機能面にも同時に該反射膜を成膜し、以って該光学機能膜と非光学機能面との間の導通を確実化することを特徴とする目視検査用複合ミラープリズムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクのヘッドによって代表される微小センサーヘッドの目視検査用に用いられる複合ミラープリズム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
目視検査用複合ミラープリズムは、互いに稜で分けられた複数の面を有する立体形の基材で構成されている。これら複数の面は、鏡面反射性を有する２以上の光学機能面と、導電性を有する１以上の非光学機能面とを含む。各光学機能面は、導電性を有する反射膜が成膜されており、目視検査の対象となる部品に対面してその鏡像を写し出す。部品の各側面が複数の光学機能面によって別々の角度から写し出されるので、部品の目視検査を容易にすることができる。一方、非光学機能面は、稜を介して光学機能面と電気的に導通する導電膜が形成されている。これにより、光学機能面の帯電を抑えて検査されている部品の静電破壊を防止可能にしている。この部品はハードディスクのヘッドによって代表される微小センサーヘッドであり、容易に静電破損する恐れがあるので、これと接近する光学機能面の帯電をあらかじめ除去しておくことが必要である。
【特許文献１】特開２００１−３０７５６８公報
【特許文献２】特開２０００−２７５４１２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の目視検査用複合ミラープリズムは、数個のブロックを接合して、所望の立体形の基材としている。各ブロックは比較的単純なプリズム型の部品である。幾つかのプリズム型の部品を組み合わせて、目視検査用複合ミラープリズムとしている。通常、ガラス材料を研磨加工してプリズム部品を作成している。数個のプリズム部品を互いに接合し、複合ミラープリズムとしている。
【０００４】
前述した様に、微小センサーヘッドなどの目視検査に用いる複合ミラープリズムは、帯電防止用の導電膜を形成してある。しかしながら、ガラス材料からなるプリズムブロックの接合が不十分であると、導電膜が接合部で連続しない為、効果的に静電気を逃がすことができなかった。特に組み立てられた複合ミラープリズムの各面の境目（稜）で導通不良が起こり易かった。更に、ガラス材料で複合ミラープリズムを製作する場合、プリズムブロックの割れ、接合精度不良、接合の為の光硬化樹脂のはみ出しなどにより、不良率が高かった。又、プリズムブロックの接合自体が困難であるという課題もあった。
【０００５】
特許文献１は、平板タイプの基板に透明な導電性薄膜を成膜する方法を開示している。例えば液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイなどの透明性を必要とする平面基板に対する透明導電性薄膜の成膜方法を開示している。しかしながら開示された方法は、複雑な形状をしている複合プリズムに適用できるものではない。又、複合プリズムの各面を分ける稜で導通不良を起こさない様に成膜する技術は開示していない。特許文献２は、プリズム、全反射ミラー、ハーフミラーなどの反射系の光学部品を樹脂で成形する技術を開示している。しかしながら特許文献２はプリズムに導電性を持たせることを目的としていない為、成膜材料の選択や成膜時の基材セット方法について言及しているものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は面と面との間で導通不良の生じない目視検査用複合ミラープリズム及びその製造方法を提供することを目的とする。係る目的を達成する為に以下の手段を講じた。即ち本発明は、互いに稜で分けられた複数の面を有する立体形の基材からなり、前記複数の面は、鏡面反射性を有する二以上の光学機能面と、導電性を有する一以上の非光学機能面とを含み、前記光学機能面は、導電性を有する反射膜が成膜されており、目視検査の対象となる部品に対面してその鏡像を写し出し、前記非光学機能面は、該稜を介して該光学機能面と電気的に導通する導電膜が形成されており、該光学機能面の帯電を抑えて該部品の静電破損を防止可能な目視検査用複合ミラープリズムであって、前記光学機能面に対して該導電性を有する反射膜を成膜する際、該稜をまたいで隣接する該非光学機能面にも同時に該反射膜を成膜し、以って該光学機能面と非光学機能面との間の導通を確実化することを特徴とする。好ましくは、前記非光学機能面は、該反射膜に重ねて該導電膜が形成されている。また、前記反射膜と導電膜は、Ａｌ，Ａｕ及びＣｕから選択された金属の蒸着により成膜されている。また、前記立体形の基材は、樹脂により一体成形されている。
【０００７】
また本発明は、互いに稜で分けられた複数の面を有する立体形の基材からなり、前記複数の面は、鏡面反射性を有する二以上の光学機能面と、導電性を有する一以上の非光学機能面とを含み、前記光学機能面は、導電性を有する反射膜が成膜されており、目視検査の対象となる部品に対面してその鏡像を写し出し、前記非光学機能面は、該稜を介して該光学機能面と電気的に導通する導電膜が形成されており、該光学機能面の帯電を抑えて該部品の静電破損を防止可能な目視検査用複合ミラープリズムの製造方法において、前記光学機能面に対して該導電性を有する反射膜を成膜する際、該稜をまたいで隣接する該非光学機能面にも同時に該反射膜を成膜し、以って該光学機能膜と非光学機能面との間の導通を確実化することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、目視検査用複合ミラープリズムの光学機能面に導電性を持った金属反射膜を成膜する際、稜をまたいで隣接する非光学機能面にも同時に金属反射膜を成膜している。これにより、稜をまたいで光学機能面と非光学機能面の導通を確実にすることができる。非光学機能面を接地することで、光学機能面の帯電を防ぐことができる。例えば、ミラープリズムの光学機能面に金属反射膜を蒸着で成膜する際、立体形の基材を蒸着治具に傾けてセットすることにより、稜をまたいで隣接する光学機能面と非光学機能面の両者に同時に金属反射膜を成膜できる。これにより、各面の境目で導電性が途切れて導通不良を起こすことがなくなった。又本発明によれば、ガラス製のプリズムブロックを接合したモザイク構成に代えて、樹脂製の一体成形基材を用いることで、欠けや割れなどがなくなる。又一体成形である為、ブロック組立の様に接着用の光硬化樹脂のはみ出し、接合時のずれなどの接合不良がなくなり、光学機能面に形成される金属反射膜と、これに隣接する非光学機能面に形成される導電膜との間の導通不良がなくなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る目視検査用複合ミラープリズムの構成を示す模式的な斜視図である。図示する様に、目視検査用複合ミラープリズム１は、互いに稜で分けられた複数の面を有する立体形の基材で構成されている。本実施形態では、この基材は基本的に直方形であるが、上面のみ角錐形に落ち込んだ３面構成となっている。従って、本実施形態の複合ミラープリズムは、全部で８面からなる異形の立体形状を有している。この立体形の８つの面は、鏡面反射性を有する２以上の光学機能面５と、導電性を有する１以上の非光学機能面６とを含んでいる。本実施形態では、光学機能面５は３面備えており、それぞれ５ａ，５ｂ，５ｃと符号を付けている。又非光学機能面６も３面備えており、それぞれ６ａ，６ｂ，６ｃで表わしてある。尚、光学機能面及び非光学機能面ともに包括的に表わす場合は参照番号のみを使い、個々に区別する時はａ，ｂ，ｃなどの添字を付け加えることにする。
【００１０】
光学機能面５は、導電性を有する反射膜が成膜されており、目視検査の対象となる部品２に対面してその鏡像３を写し出す。本実施形態では検査対象となる部品２はハードディスクのヘッドなどによって代表される微小センサーヘッドである。部品２は３つの光学機能面５ａ，５ｂ，５ｃで囲まれた凹部に配される。この結果、部品２の鏡像３ａが光学機能面５ａに写し出され、鏡像３ｃが光学機能面５ｃに写し出され、鏡像３ｂが光学機能面５ｂに写し出される。部品２の各側面がそれぞれ異なった鏡像３ａ，３ｂ，３ｃとして写し出され、これを一括で目視することにより、検査を容易にすることができる。
【００１１】
非光学機能面６は、立体形の稜を介して光学機能面５と電気的に導通する導電膜が形成されている。非光学機能面６は接地されており、これにより光学機能面５の帯電を抑えて部品２の静電破損を防止可能としている。図示の例では、内側の光学機能面５ａに隣接して外側の非光学機能面６ａが配され、同じく内側の光学機能面５ｂに隣接して外側の非光学機能面６ｂが配され、同じく内側の光学機能面５ｃに隣接して外側の非光学機能面６ｃが配されている。
【００１２】
本発明の特徴事項として、光学機能面５に対して導電性を有する反射膜を成膜する際、稜をまたいで隣接する非光学機能面６にも同時に反射膜を成膜し、以って光学機能面５と非光学機能面６との間の導通を確実化している。好ましくは、非光学機能面６は、反射膜に重ねて導電膜が形成されている。この導電膜を介して非光学機能面６は接地されている。好ましくは、反射膜と導電膜は、Ａｌ，Ａｕ及びＣｕから選択された金属の蒸着により成膜されている。好ましくは、立体形の基材は、樹脂により一体成形されている。
【００１３】
図２は、図１に示した複合ミラープリズムの基材を示す模式的な斜視図である。図２に示した異形状の基材１Ｓは内側の光学機能面５ａ，５ｂ，５ｃになる面と、外側の非光学機能面６ａ，６ｂ，６ｃとなる面を有している。又非光学機能面６ｂとなる面には射出成形用のゲートカット部１１が形成されている。本実施形態では、基材１Ｓは樹脂により一体成形されている。合計８面で囲まれた異形の立方形に合わせた金型を作成し、熱可塑性樹脂を用いて射出成形により基材１Ｓを製作する。基材１Ｓの樹脂材料としては、転写性に優れ且つガラス転位点が低いものを使用する。熱可塑性樹脂の場合、例えばＰＣ、ＰＭＭＡ、ＺＥＯＮＥＸを用いることができる。従来の数個のブロックを組み立てる方法と異なり、接合工程がなくなる為これを起因とする形状不良がなくなる。又、立体形の各面を分ける稜で生じていた導通不良も一体成形品を用いることで低減することができる。この様に、複合ミラープリズムの樹脂化により、ブロック接合工程がなくなり、外観不良、精度不良及び成膜不良をなくすことができる。樹脂製プリズムは、従来のブロック接合プリズムと異なり、光学機能面と非光学機能面との間で導通が途切れることなく金属膜を形成できる。
【００１４】
図３は、図２に示した樹脂製基材を用いた目視検査用複合ミラープリズムの製造工程を示すフローチャートである。まず工程Ｓ１で射出成形用の金型を製作する。続いて工程Ｓ２で、金型に対し樹脂を用いた射出成形を行ない、異形の立方形状の基材を作る。工程Ｓ３で成形品の検査を行なう。寸法精度や外観に問題がある場合、工程Ｓ４で金型を修正した後、再び成形作業を行なう。
【００１５】
検査工程Ｓ３の後成膜工程Ｓ５に進み、樹脂製の基材の表面に、金属反射膜や導電膜を成膜する。この成膜は真空蒸着法などの物理気相成長法を用いる。基材の光学機能面となる面に対して導電性を有する金属反射膜を成膜する際、稜をまたいで隣接する非光学機能面となる面にも同時に金属反射膜を成膜し、以って光学機能面と非光学機能面との間の導通を確実化する。この後、非光学機能面となる面に対して金属反射膜に重ねて導電膜を形成する。これにより、光学機能面に対する電気的な導通を確保することができる。尚、非光学機能面に重ねて成膜される反射膜と導電膜は実用上同じ金属材料を用いることができ、層構成上両者が厳密に分けられるものではない。
【００１６】
成膜工程Ｓ５の後、検査工程Ｓ６に進む。ここで外観検査や導通チェックを行なう。問題がある場合には、成膜工程Ｓ５に戻りやり直す。検査結果が良であれば、最終工程Ｓ７で製品を得る。
【００１７】
図４は、図３の成膜工程Ｓ５で使う真空蒸着装置を示す模式図である。一般に、物理気相成長（ＰＶＤ）法による膜形成には、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等がある。蒸着ではソースの蒸発方法として抵抗加熱と電子ビーム加熱がある。いずれの方法でも反射膜を成膜できるが、図４は一例として抵抗加熱式真空蒸着装置を示してある。本蒸着装置は基本的にチャンバ１５で構成されており、その内部は真空ポンプにより１０−５〜１０−６Ｔｏｒｒまで真空引きされる。チャンバ１５の下方には蒸着源１２が配され、上方には成膜用ドーム治具１３が配されている。蒸着源１２には成膜材料となる金属が配され、これを加熱用フィラメント１６で加熱する。溶融した金属は矢印で示す様に上方に飛散し、ドーム治具１３に取り付けられたワーク（本発明の場合プリズム基材）に固着する。尚、ワークはセット治具１４を介してドーム治具１３に取り付けられている。ドーム治具１３は真空蒸着プロセス中回転している。又セット治具１４は、基材の光学機能面と非光学機能面の両方を同時に成膜可能な姿勢となる様に、ワークを保持している。
【００１８】
図５は、図４に示した蒸着装置を用いた成膜工程の詳細を示す模式図である。チャンバ（図示せず）内において、下方に配置された蒸着源１２と対向する様に上方にドーム治具１３が配されている。このドーム治具１３は中心を軸として定速で回転している。ドーム治具１３の笠の部分には所定間隔でセット治具１４が放射状に取り付けられている。図示を簡略する為、１個のセット治具１４のみを示してある。セット治具１４に対してプリズム基材１Ｓが取り付けられている。その際、プリズム基材１Ｓをセット治具１４に対して例えば５度以上２０度以下の範囲で傾けてセットすることにより、稜で隔てられた２面に同時に成膜することができる。
【００１９】
図６は、セット治具１４に対するプリズム基材１Ｓの取付け姿勢を示す模式的な側面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）である。図示する様に、プリズム基材１Ｓはセット治具１４に対して角度θ傾けてセットされている。この角度θは５〜２０度の間に設定されている。この結果、プリズム基材１Ｓの稜を隔てて互いに隣接した光学機能面５ｂとなる面と非光学機能面６ｂとなる面は、下方の蒸着源（図示せず）に対して、両方とも同程度の傾斜角を持って対面している。この結果、蒸着源から飛翔した金属粒子は、光学機能面５ｂとなる面及び非光学機能面６ｂとなる面に同時に被着する。この様にして、光学機能面に対して導電性を有する反射膜を成膜する際、稜をまたいで隣接する非光学機能面にも同時に反射膜を成膜することができる。
【００２０】
図７は、成膜工程を経て得られた最終製品としての目視検査用複合ミラープリズム１の膜構成を示す模式的な断面図である。尚この断面図は、互いに対向する非光学機能面６ａ及び６ｃと直交する切断面を表わしている。一体成形された樹脂基材１Ｓの内側面は一対の光学機能面５ａ，５ｃとなっている。光学機能面５ａ，５ｃは高精度の平滑面となっている。これに対し基材１Ｓの外側面は一対の非光学機能面６ａ，６ｃとなっている。これら非光学機能面６ａ，６ｃはナシ地状態のスリ面となっている。光学機能面５ａ，５ｃ及び非光学機能面６ａ，６ｃを一様に被覆する様に、下地膜１ＵがＰＶＤにより成膜されている。この下地膜１ＵはＳｉＯ２、Ａｌ（Ｏ２）３などの誘電体材料で形成されている。この下地膜１Ｕの上には同じくＰＶＤで金属膜１Ｍが形成されている。この金属膜１Ｍの材料は、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕなどから選ぶことができる。光学機能面５ａ，５ｃに成膜された金属膜１Ｍは鏡面反射膜として機能する。一方、スリ面の非光学機能面６ａ，６ｃに成膜された金属膜１Ｍは鏡面状態を呈さないが、導電膜として機能する。光学機能面５ａ，５ｃに成膜された金属膜１Ｍと非光学機能面６ａ，６ｃに成膜された金属膜１Ｍは稜を介して連続している。非光学機能面６ａ，６ｃに成膜された導電膜を接地することで光学機能面５ａ，５ｃの帯電を効果的に抑制することができる。
【００２１】
図８は、プリズム基材１Ｓの参考例を示す模式的な斜視図である。尚理解を容易にする為、図２に示した本発明に係る複合ミラープリズムの基材と対応する部分には対応する参照番号を付してある。本参考例は、３つのプリズムブロック７，８，９を接合して異形状のプリズム基材１Ｓとしている。各ブロック７，８，９は光硬化樹脂１０によって互いに接合されている。尚、各プリズムブロック７，８，９は例えばガラス材料を研磨した比較的単純形状のプリズムである。この様なブロック構成の基材を用いると、帯電防止用の金属膜を成膜してもガラスブロック間の接合が不十分であると、効果的に静電気を逃すことが難しい。又、各面の境を成す接合部でも導通不良が起こり易い。更に、ガラス材料の複合ミラープリズムを作成する場合、プリズムブロックの割れ不良、接合精度不良、光硬化樹脂のはみ出し不良などが比較的多く見られる。
【００２２】
図９は、図８に示したブロック構成のプリズム基材を用いた目視検査用複合ミラープリズムの製造工程を示すフローチャートである。まず工程Ｓ１１でガラス材料を切断する。工程Ｓ１２で切断したガラス材料を荒摺りし更に粗研磨する。工程Ｓ１３で接合、角出し、切断を行なってプリズムブロックの原形を得る。工程Ｓ１４でこの原形を治具貼りし、研磨し、剥離して、プリズムブロックの完成品を得る。工程Ｓ１５でプリズムブロックの外観検査及び寸法検査を行なう。問題があれば工程Ｓ１４に戻って加工をし直す。問題がなければ工程Ｓ１６に進み、ブロックを互いに接合して、複合ミラープリズムの基材とする。工程Ｓ１７でプリズム基材の外観検査、寸法検査などを行なう。問題がなければ工程Ｓ１８に進みＰＶＤによる下地膜及び金属膜の成膜を行なう。金属膜の成膜は、光学機能面に対する反射膜の成膜と非光学機能面に対する導電膜の成膜を含む。工程Ｓ１９で検査を行なった後、最終工程Ｓ２０で製品を得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る目視検査用複合ミラープリズムを示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明に係る目視検査用複合ミラープリズムの樹脂一体成形基材を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る目視検査用複合ミラープリズムの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る目視検査用複合ミラープリズムの製造に用いる真空蒸着装置を示す模式図である。
【図５】本発明に係る目視検査用複合ミラープリズムの製造方法の内成膜工程を示す模式図である。
【図６】図５に示した成膜工程の詳細を示す模式図である。
【図７】本発明に係る目視検査用複合ミラープリズムの表面層構成を示す断面図である。
【図８】目視検査用複合ミラープリズムの基材の参考例を示す模式的な斜視図である。
【図９】図８に示した基材を用いた目視検査用複合ミラープリズムの製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１・・・目視検査用複合ミラープリズム、１Ｓ・・・基材、２・・・検査対象となる部品、３・・・鏡像、５・・・光学機能面、６・・・非光学機能面、１２・・・蒸着源、１３・・・ドーム治具、１４・・・セット治具、１５・・・チャンバ、１６・・・加熱用フィラメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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